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Alt 05.09.2007, 16:07   #1   Druckbare Version zeigen
Timofiasko Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 4
Dampfdruck von Stickstoff

Hallo Zusammen,

ich bin gerade auf die Frage gestoßen, wie hoch der Druck der Gasphase in einem geschlossenen Behälter mit flüssigem Stickstoff werden kann.

Ich arbeite zur Zeit mit flüssigem Stickstoff in der Physik und fragte mich beim Arbeiten, was wohl passiert, wenn sich das Überdruckventil der Stickstoffkanne aus welchen Gründen auch immer verschließt und sich die ganze Kanne auf Zimmertemperatur erhitzt.

Darum habe ich mich auf die Suche nach dem Dampfdruck von Stickstoff bei 21° begeben, habe in Tabellenwerken (u.a. Wikipedia) nur ein "?" oder ein "nicht zutreffend" gefunden, während sich beispielsweise Butan bei 2,14 bar (21°C) verflüssigt.

Weshalb?

Gruß
Timo
Timofiasko ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 07.09.2007, 10:12   #2   Druckbare Version zeigen
miez Männlich
Mitglied
Beiträge: 2.034
AW: Dampfdruck von Stickstoff

Bei Raumtemperatur ist der ganze flüssige Stickstoff gasförmig
-> Druckberechnung (näherungsweise) mit dem idealen Gasgesetz
miez ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 07.09.2007, 13:26   #3   Druckbare Version zeigen
Timofiasko Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 4
AW: Dampfdruck von Stickstoff

Vielen Dank, ich denke das beantwortet meine Frage.

Aber wenn ich davon ausgehe, dass bei Zimmertemperatur der Stickstoff immer gasförmig ist, wie weit kann ich das Spiel denn dann treiben?

Bei welchem Druck ist denn Schluss? Ich kann doch nicht eine unendlich große Stoffmenge unter der Bedingung eines entsprechend hohen Drucks in einem begrenzten Volumen einsperren, oder?
Timofiasko ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 07.09.2007, 19:02   #4   Druckbare Version zeigen
KHW  
Mitglied
Beiträge: 438
AW: Dampfdruck von Stickstoff

Zitat:
Zitat von Timofiasko Beitrag anzeigen
Bei welchem Druck ist denn Schluss? Ich kann doch nicht eine unendlich große Stoffmenge unter der Bedingung eines entsprechend hohen Drucks in einem begrenzten Volumen einsperren, oder?
Wieso unendlich grosse Stoffmenge. Du gehst doch von einer endlichen Menge aus. Und in den Gasflaschen wird Stickstoff mit 200 atm aufbewahrt. Wahrscheinlich wird das Dein Dewar nicht aushalten.
__________________
K.H.W.
KHW ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 08.09.2007, 11:05   #5   Druckbare Version zeigen
Timofiasko Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 4
AW: Dampfdruck von Stickstoff

Ja, da hast du recht.

Ich habe mich wohl missverständlich ausgedrückt. Meine alte Frage war beantwortet, was mich jetzt quält, ist die Frage, wieviel Stickstoff überhaupt in ein bestimmtes Volumen bei Zimmertemperatur passt.

Wenn ich beispielsweise gasförmiges Butan mit einer entsprechend starken Pumpe in eine Flasche presse, übersteigt der Druck bei Zimmertemperatur nie 2,14 bar in der Flasche, sondern das Gas kondensiert so lange, bis die Flasche mit flüssigem Butan voll ist und ich nicht mehr rein bekomme, weil es als Flüssigkeit inkompressibel ist.

Laut miez bleibt bei Zimmertemperatur der ganze Stickstoff in der Flasche immer gasförmig und damit kompressibel. Dh wenn ich technische Grenzen mal außer Acht lasse, bis zu welchem Druck kann ich dieses Spiel treiben?
Ich meine die Stoffmenge in der Flasche ist ja proportional zum Druck und wenn ich, die entsprechende Technik vorausgesetzt, lächerlich hohe Drücke erzeugen könnte, welche Stoffmenge würde in die Flasche passen? Wird Stickstoff denn unter keinen Umständen bei Zimmertemperatur flüssig? Nichtmal bei 1000 bar? Oder vielleicht 10000 bar?
Timofiasko ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 08.09.2007, 15:47   #6   Druckbare Version zeigen
baltic Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.468
AW: Dampfdruck von Stickstoff

Der Unterschied zwischen Butan und Stickstoff liegt in der Lage des kritischen Punktes!

Für Butan:
Tc=425,12K
Pc=3,796MPa

Für Stickstoff:
Tc=126,21K
Pc=3,39MPa

(Quelle: Handbook of Chemistry and Physics)

Für Stickstoff liegt die Raumtemperatur also schon oberhalb der kritischen Temperatur, d.h., egal wie hoch der Druck wird, es wird keine Flüssigkeit geben, sondern ein überkritisches Fluid, sobald die Dichte von flüssigem Stickstoff erreicht ist.

Für Butan liegt die Raumtemperatur unterhalb der kritischen Temperatur, d.h. bei einem bestimmten Druck (du hast 2,14bar angegeben) koexistieren die gasförmige und die flüssige Phase!

Lg, baltic
baltic ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 09.09.2007, 18:51   #7   Druckbare Version zeigen
Timofiasko Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 4
AW: Dampfdruck von Stickstoff

Jetzt habe ich's verstanden.

Vielen Dank.
Timofiasko ist offline   Mit Zitat antworten
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